湖北省十堰市2023屆高三下學期4月調(diào)研考試物理試卷學校：___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題1、核電池是利用放射性同位素衰變放出載能粒子（如α粒子、β粒子和γ射線）并將其能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置.人造心臟的放射性同位素動力源用的燃料是钚-238，其衰變方程為。下列說法正確的是(   )A.不具有放射性 B.該衰變?yōu)?/span>α衰變C.原子核X和γ射線均屬于實物粒子 D.的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大2、我國的“北斗三號”衛(wèi)星導航系統(tǒng)由24顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止軌道衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星組成。傾斜地球同步軌道指衛(wèi)星在該軌道上運行的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角。下列說法正確的是(   )A.地球靜止軌道衛(wèi)星繞地球運行的周期比月球繞地球運行的周期大B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的動能一定大于地球靜止軌道衛(wèi)星的動能C.地球?qū)A斜地球同步軌道衛(wèi)星的萬有引力一定與地球?qū)Φ厍蜢o止軌道衛(wèi)星的萬有引力大小相等D.只要傾角合適，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可以在每天的固定時間經(jīng)過十堰上空3、當空氣中電場的電場強度大小超過時，空氣會被擊穿。孤立導體球殼充電后，球殼所帶電荷量為Q，已知靜電力常量為k，則為了保證空氣不被擊穿，球殼半徑的最小值為(   )A. B. C. D.4、 某橫截面為“<”形帶電導體右側(cè)的電場線或等勢線（若為等勢線，則相鄰等勢線之間的電勢差相等）如圖中實線所示，其中a、b是同一條實線上的兩點，c是另一條實線上的一點，d是導體尖角右側(cè)表面附近的一點。下列說法正確的是(   )A.實線表示電場線B.a點的電勢一定低于c點的電勢C.c點的電場強度大于d點的電場強度D.點電荷從a點到c點再到b點的過程中，電場力做的功不為零5、如圖所示，直角區(qū)域內(nèi)存在磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強磁場。，，C為MP的中點，D為NP的中點，在C點有一粒子源可沿平行PN方向射入速度大小不同的正、負電子。電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不考慮電子間的相互作用不計正、負電子所受的重力。下列說法正確的是(   )A.可能有正電子從M點射出磁場B.負電子從D點離開磁場時的速度大小為C.從MN邊射出的正電子在磁場中運動的最長時間為D.正電子在磁場中運動的最長時間為6、如圖所示，理想變壓器原線圈所在電路的輸入端接有電壓有效值為220V的正弦交變電流，匝數(shù)為30的副線圈2與規(guī)格為“12V  36W”的燈泡連接，副線圈3與規(guī)格為“18V  54W”的燈泡連接，原線圈與額定電壓為40V的燈泡L連接。若電路接通時，三個燈泡均正常發(fā)光，則下列說法正確的是(   )A.原線圈1兩端的電壓為220V B.原線圈1的匝數(shù)為450C.副線圈3的匝數(shù)為50 D.通過燈泡L的電流有效值為1A7、如圖甲所示，足夠長的傳送帶的傾角為θ，在傳送帶上某位置輕輕放置一物塊，結(jié)果物塊的速度隨時間變化的關系如圖乙所示，其中、已知。重力加速度大小為g。下列說法正確的是(   )A.物塊可能沿傳送帶向上運動B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)大于C.時間后物塊的加速度大小為D.若傳送帶反轉(zhuǎn)，則物塊將一直以大小為的加速度做勻加速直線運動二、多選題8、氫原子的能級示意圖如圖所示。處于基態(tài)的氫原子被激發(fā)后會輻射出光子，若輻射出的光子能使逸出功為2.22eV的金屬鉀發(fā)生光電效應，則對氫原子提供的能量可能為(   )A.12.05eV B.10.20eV C.12.09eV D.1.51eV9、如圖所示，木塊靜止在光滑的水平面上，子彈A、B分別從木塊左、右兩側(cè)同時水平射入木塊，且均停在木塊內(nèi)，木塊始終保持靜止。下列說法正確的是(   )A.摩擦力對兩子彈的沖量大小一定相等 B.摩擦力對兩子彈做的功一定相等C.子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒 D.子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能守恒10、如圖所示，質(zhì)量為1.44kg的小球（視為質(zhì)點）在B、C兩點間做簡諧運動，O點是它振動的平衡位置。若從小球經(jīng)過O點開始計時，在時刻小球第一次經(jīng)過O、B兩點間的M點（圖中未畫出），在時刻小球第二次經(jīng)過M點，已知彈簧振子的周期，其中m為小球的質(zhì)量，k為彈簧的勁度系數(shù)，取，則下列說法正確的是(   )A.彈簧振子的周期為1.2s B.彈簧的勁度系數(shù)為80N/mC.在時刻，小球第三次經(jīng)過M點 D.O，M兩點間的距離為5cm11、如圖所示，光滑直角桿aOb固定，質(zhì)量均為0.1kg的P、Q兩小球（均視為質(zhì)點）分別套在水平桿Oa和豎直桿Ob上，兩小球用長為5m的細線（不可伸長）相連。開始時P靜止在O點，現(xiàn)對P施加一水平拉力，使P向右做加速度大小為的勻加速直線運動（Q未到達O點）。取重力加速度大小。在P從O點向右運動4m的過程中(   )A.該水平拉力F先增大后減小 B.P所受重力的沖量大小為4N·sC.Q所受重力對Q做的功為-3J D.該水平拉力F做的功為三、實驗題12、某同學用如圖甲所示的裝置測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)。（1）用游標卡尺測量擋光片的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則擋光片的寬度______mm。（2）使物塊每次都從斜面上的A點由靜止滑下，改變光電門的位置B，測量A、B之間的距離s，并記下相應的擋光時間t，獲得多組數(shù)據(jù)。若以s為縱軸、為橫軸作出的圖像如圖丙所示，則物塊的加速度大小______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）若測得木板的傾角為30°，取重力加速度大小，結(jié)合（1）、（2）的結(jié)果，則物塊與木板間的動摩擦因數(shù)______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。13、學校物理興趣小組欲將電流表改裝成量程為15V的電壓表，要求盡可能減少實驗誤差。實驗室提供的實驗器材有：A.電流表（量程為1mA，內(nèi)阻約為290Ω）；B.電流表（量程為1.5mA，內(nèi)阻約為200Ω）；C.定值電阻（阻值為600Ω）；D.定值電阻（阻值為60Ω）；E.滑動變阻器R（最大阻值為15Ω）；F.一節(jié)新的干電池E；G.開關S及導線若干。（1）在圖甲中將測量內(nèi)阻的電路圖補充完整，并標明器材符號。（2）閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，可獲得多組的示數(shù)和的示數(shù)，并將對應的數(shù)據(jù)在坐標系中描點，作出圖線如圖乙所示。根據(jù)圖線，可算出的內(nèi)阻為______Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（3）將與一個阻值為______kΩ的定值電阻串聯(lián)，可將改裝成量程為15V的電壓表V，用標準電壓表與其并聯(lián)進行校準，若當的示數(shù)為12.4V時，的示數(shù)為0.80mA，則電壓表V的實際量程為______V。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）四、計算題14、如圖所示，“U”形管左、右兩管豎直，左管上端開口且足夠長，右管上端封閉，粗細均勻，導熱性能良好。陰影部分A、B、C為水銀柱，長度分別為2h、h、，管中D、E為理想氣體。當環(huán)境的熱力學溫度時，D氣柱的長度為h，E氣柱的長度為4h，A、C兩水銀柱的下端面等高。外界大氣壓恒為8hHg，管的直徑遠小于h。（1）若保持環(huán)境溫度不變，在左管中緩慢注入水銀，求當E氣柱的長度變?yōu)?/span>3h時，左管中注入水銀的長度H；（2）若不是在左管中緩慢注入水銀，而是將環(huán)境的熱力學溫度緩慢升高到，求溫度升高后D氣柱的長度L。15、如圖甲所示，匝數(shù)為n、總電阻為r、橫截面積為S的豎直螺線管與兩足夠長的固定平行光滑導軌相連，導軌間距為L，傾角為θ。導軌間有磁感應強度大小為、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場。長為L、電阻為4r的導體棒ab放在導軌上，始終與導軌垂直且接觸良好。螺線管內(nèi)有豎直方向、分布均勻的變化磁場(圖中未畫出)，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。閉合開關S，ab恰好處于靜止狀態(tài)。重力加速度大小為g，定值電阻R的阻值為4r，導軌電阻和空氣阻力均不計，忽略螺線管磁場對ab的影響。（1）求時間內(nèi)通過螺線管的電荷量q；（2）求導體棒ab的質(zhì)量m；（3）若將開關S斷開，將ab由靜止釋放，求ab沿導軌上滑的最大速度。16、如圖所示，一圓心為O、半徑、質(zhì)量的光滑半圓形軌道豎直放在足夠大的光滑水平面上并鎖定，其下端A點與靜置于水平面上長、質(zhì)量的薄板右端相切且緊靠。質(zhì)量的物塊甲靜置于薄板的左端，物塊乙靜置于薄板的右端。甲在大小、方向水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運動，當甲到達薄板的右端時撤去拉力，甲與乙發(fā)生彈性正碰（碰撞時間極短），碰撞后乙沿半圓形軌道通過最高點C，隨后立即取走乙；甲沿半圓形軌道運動到與O點等高的B點時的速度為零。已知甲與薄板間的動摩擦因數(shù)，乙與薄板間的動摩擦因數(shù)，取重力加速度大小，最大靜摩擦力均與相應的滑動摩擦力相等，甲、乙均視為質(zhì)點。（1）求甲與乙碰撞前瞬間甲的速度大小；（2）求乙的質(zhì)量以及乙通過C點時對半圓形軌道的彈力大小N；（3）若將半圓形軌道解鎖，在乙的左側(cè)涂上黏性物質(zhì)（甲，乙碰撞后黏在一起），在甲、乙碰撞前瞬間撤去拉力，其他情況不變，求甲最終與薄板左端間的距離x以及甲的最終速度大小。
參考答案1、答案：B解析：A.仍具有放射性，選項A錯誤；B.根據(jù)核反應的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，則該衰變?yōu)?/span>α衰變，選項B正確；C.原子核X是實物粒子，γ射線屬于電磁波，選項C錯誤；D.該反應放出核能，生成更穩(wěn)定的原子核，則的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小，選項D錯誤。故選B。2、答案：D解析：A.根據(jù)解得地球靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑比月球的軌道半徑小，則地球靜止軌道衛(wèi)星繞地球運行的周期比月球繞地球運行的周期小，A錯誤；B.根據(jù)可知，同步衛(wèi)星的線速度大小相等，由于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量關系不確定，則傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的動能與地球靜止軌道衛(wèi)星的動能關系也不確定，B錯誤；C.根據(jù)根據(jù)上述，可知，同步衛(wèi)星的軌道半徑大小相等，由于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星與地球靜止軌道衛(wèi)星的質(zhì)量關系不確定，則地球?qū)A斜地球同步軌道衛(wèi)星的萬有引力與地球?qū)Φ厍蜢o止軌道衛(wèi)星的萬有引力大小關系也不確定，C錯誤；D.由于傾斜地球同步軌道指衛(wèi)星在該軌道上運行的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角，因此只要傾角合適，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星可以在每天的固定時間經(jīng)過十堰上空，D正確。故選D。3、答案：A解析：均勻帶電球殼對殼外某點的場強，可以看做集中在球殼中心的點電荷對求外某點的場強，由可得故選A。4、答案：C解析：A.由于帶電導體處于靜電平衡狀態(tài)時，導體自身為一個等勢體，表面為一個等勢面，而電場線與等勢面垂直，即電場線一定與帶電導體表面垂直，圖中實線沒有與導體表面垂直，可知，圖中實線是等勢線，A錯誤；B.由于不知道帶電導體的電性，因此沒有辦法確定圖中電勢的高低，即a點的電勢可能低于c點的電勢，B錯誤；C.等勢線的分布的疏密程度能夠間接反映電場的強弱，圖中c點的等勢線分布的密集程度大于d點的等勢線分布的密集程度，則c點的電場強度大于d點的電場強度，C正確；D.根據(jù)上述，實線為等勢線，a點與b點位于同一條等勢線上，電勢相等，則有可知，點電荷從a點到c點再到b點的過程中，電場力做的功為零，D錯誤。故選C。5、答案：C解析：A.根據(jù)粒子的運動的軌跡可知，粒子不可能從B點射出磁場，選項A錯誤；B.負電子從D點離開磁場時解得則負電子的速度大小為選項B錯誤；C.當正電子運動的軌跡與MN相切時從MN射出的時間最長，由幾何關系可知圓心角為為120°，則最長時間選項C正確；D.正電子從CM之間射出時用時間最長，則在磁場中運動的最長時間為選項D錯誤。故選C。6、答案：B解析：A.三個燈泡均正常發(fā)光，可知原線圈1兩端的電壓為故A錯誤；B.設原線圈1的匝數(shù)為，根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得解得故B正確；C.設副線圈3的匝數(shù)為，根據(jù)電壓比等于匝數(shù)比可得解得故C錯誤；D.設通過燈泡1的電流有效值為，則有解得故D錯誤。故選B。7、答案：C解析：A.圖像的斜率表示加速度，根據(jù)圖乙可知，時刻之前的加速度大于時刻之后的加速度，可知物塊時刻之前受到的滑動摩擦力沿傳送帶向下，即開始時物塊相對傳送帶向上運動，傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)圖乙可知，物塊始終向下做加速直線運動，A錯誤；B.根據(jù)上述，時刻之后物塊向下做加速度較小的勻加速直線運動，則有解得B錯誤；C.根據(jù)上述，時刻之前有，時刻之后有解得C正確；D.由于若傳送帶反轉(zhuǎn)，物塊始終相對傳送帶向下運動，摩擦力始終沿傳送帶向上，對物塊始終有即若傳送帶反轉(zhuǎn)，則物塊將一直以大小為的加速度做勻加速直線運動，D錯誤。故選C。8、答案：BC解析：A.由于根據(jù)氫原子能級圖可知，不存在該能級，可知，對氫原子提供的能量不可能為12.05eV，A錯誤；B.由于根據(jù)氫原子能級圖可知，恰好為第2定態(tài)的能級，又由于可知，氫原子被激發(fā)后會輻射出光子，輻射出的光子能使逸出功為2.22eV的金屬鉀發(fā)生光電效應，則對氫原子提供的能量可能為10.20eV，B正確；C.由于根據(jù)氫原子能級圖可知，恰好為第3定態(tài)的能級，又由于可知，氫原子被激發(fā)后會輻射出光子，輻射出的光子能使逸出功為2.22eV的金屬鉀發(fā)生光電效應，則對氫原子提供的能量可能為12.09eV，C正確；D.由于根據(jù)氫原子能級圖可知，不存在該能級，可知，對氫原子提供的能量不可能為1.51eV，D錯誤。故選BC。9、答案：AC解析：A.木塊在光滑的水平面上始終保持靜止，由動量定理可知兩子彈對木塊的摩擦力的沖量大小相等，方向相反；由牛頓第三定律可知子彈對木塊的摩擦力與木塊對子彈的摩擦力大小相等，所以摩擦力對兩子彈的沖量大小一定相等，故A正確；BC.以子彈A、B和木塊組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)的合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，取水平向右為正方向，由動量守恒定律得得對子彈由動能定理得由，可知摩擦力對兩子彈做的功由于兩子彈的質(zhì)量不一定相等，故摩擦力對兩子彈做的功不一定相等，故B錯誤，C正確；D.子彈與木塊間因有摩擦力產(chǎn)生熱，所以子彈與木塊組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故D錯誤。故選AC。10、答案：ACD解析：A.根據(jù)題意，M點到B點的時間為則故A正確；B.根據(jù)代入數(shù)據(jù)得故B錯誤；C.小球第三次經(jīng)過M點時間故C正確；D.小球做簡諧運動，有時故D正確。故選ACD。11、答案：BD解析：A.令，則有既有根據(jù)牛頓第二定律有，解得P向右運動過程中，θ減小，則水平拉力F增大，A錯誤；B.P從O點向右運動4m的過程有解得則P所受重力的沖量大小B正確；C.Q的位移為則Q所受重力對Q做的功C錯誤；D.P的速度根據(jù)幾何關系，當P運動了4m時，可解得此時夾角結(jié)合上述可解得Q的速度對P、Q系統(tǒng)有解得D正確。故選BD。12、答案：（1）2.00（2）2.0（3）0.35解析：（1）根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該讀數(shù)為（2）物塊通過光電門的速度根據(jù)解得結(jié)合圖丙有解得（3）根據(jù)解得13、答案：（1）（2）300（3）14.7；15.5解析：（1）為了測量內(nèi)阻，采用安安法，為了減小測量誤差，需要使得兩電流表同時能夠接近滿偏，則與并聯(lián)的定值電阻阻值約為可知，并聯(lián)定值電阻選擇，作出電路圖如圖所示（2）根據(jù)電路圖有根據(jù)圖乙有解得（3）將改裝成量程為15V的電壓表需要串聯(lián)的電阻為令實際量程為U，則有解得14、答案：（1）（2）解析：（1）注入水銀前，E氣柱的壓強設注入水銀后E氣柱的壓強為，氣柱的橫截面積為S，對E氣柱，根據(jù)玻意耳定律有解得則有（2）當環(huán)境的熱力學溫度時，D氣柱的壓強設在環(huán)境的熱力學溫度緩慢升高的過程中，B水銀上表面下降的高度為x，則溫度升高后D氣柱的壓強對D氣柱，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有解得（舍去），h則有15、答案：（1）（2）（3）解析：（1）時間內(nèi)，穿過螺線管的磁通量的變化為：回路的總電阻為經(jīng)分析可知解得（2）由題圖乙可知根據(jù)法拉第電磁感應定律有根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得，通過螺線管的電流為此時通過ab的電流為ab受力平衡，有解得（3）由（2）可得ab的速度最大時，ab切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為回路中的總感應電動勢為此時通過螺線管的電流為ab受力平衡，有解得16、答案：（1）3m/s（2）0.1kg，7.5N（3）0.3m，解析：（1）設在拉力作用過程中甲的加速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有解得（2）設甲與乙發(fā)生碰撞后瞬間的速度大小分別為、，則有，對甲從A點運動到B點的過程，根據(jù)機械能守恒定律有解得設乙通過C點時的速度大小為，對乙從A點運動到C點的過程，根據(jù)機械能守恒定律有設乙通過C點時所受半圓形軌道的彈力大小為，則有根據(jù)牛頓第三定律有解得（3）假設撤去拉力前甲，乙均在薄板上滑行，薄板的加速度大小為a，乙的加速度大小為，則有，解得，因為所以假設成立，設經(jīng)時間t，甲與乙發(fā)生碰撞，根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律有解得當甲與乙發(fā)生碰撞時，甲與薄板左端間的距離解得碰撞前瞬間甲、乙的速度大小分別為，設甲與乙碰撞后瞬間的共同速度大小為，根據(jù)動量守恒定律有解得因為此時薄板的速度大小所以碰撞后甲，乙、薄板的速度相同，故有
 

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